Bailando al ritmo circadiano

Los ritmos circadianos, como el ciclo sueño-vigilia, son ciclos de actividad e inactividad que hemos desarrollado para adaptarse a nuestro entorno. La estudiante de doctorado en el DCEXS-UPF, Maria Val Canals, nos explica cómo manipularlos puede paliar los síntomas de algunas enfermedades.

El ciclo sueño-vigilia es el clásico ejemplo de ritmo circadiano, pero no el único. Foto de Levi Guzman en Unsplash.

El ciclo sueño-vigilia es el clásico ejemplo de ritmo circadiano, pero no el único. Foto de Levi Guzman en Unsplash.

¿Os habéis preguntado alguna vez por qué dormimos mayoritariamente durante la noche, y no por ejemplo en momentos aleatorios a lo largo del día?  Esto es debido a que los humanos, al igual que muchos otros organismos, tenemos ritmos circadianos. Los ritmos circadianos no son más que ciclos de actividad e inactividad que hemos desarrollado para adaptarnos y anticiparnos a los ciclos de nuestro entorno, siendo el más importante el ciclo de día-noche. Así, además de tener ciclos tan notorios como el de sueño y vigilia, hay muchos otros parámetros en nuestro cuerpo que también oscilan de forma rítmica, como la temperatura corporal o el nivel de ciertas hormonas en sangre. Por ejemplo, el cortisol, la conocida hormona del estrés, tiene un pico de concentración en sangre justo antes de levantarnos para prepararnos para la actividad; mientras que la concentración en sangre de melatonina, la hormona del sueño, incrementa al atardecer.

No solamente nosotros como organismo complejo tenemos estos ritmos: dentro de nosotros, nuestros órganos, tejidos y células tienen sus propios ciclos de actividad cuya inercia se puede mantener incluso una vez se extraen de nuestro cuerpo. Los ritmos de actividad de cada órgano, tejido y célula de nuestro cuerpo se coordinan en parte gracias al sistema nervioso central, que recibe información de la hora del día a través de la retina. De esta manera se regula, por ejemplo, la actividad del hígado, un órgano con funciones muy diferenciadas según la hora del día. Durante el día, que suele ser cuando ingerimos comida, el hígado se encarga de captar y almacenar la glucosa que le llega de los alimentos, para poder liberarla gradualmente durante la noche y mantener unos niveles de glucosa en sangre aptos para que nuestro organismo se mantenga vivo durante este pequeño ayuno.

 

Los ritmos de actividad de cada órgano, tejido y célula de nuestro cuerpo se coordinan en parte gracias al sistema nervioso central, que recibe información de la hora del día a través de la retina

 

El sistema inmune es el que se encarga de detectar amenazas para nuestra salud, como las infecciones, con tal de montar una respuesta contra ellas y tratar de eliminarlas. Dentro de las muchas células que comprende el sistema inmune, los macrófagos son una de nuestras primeras líneas de defensa: son los primeros en detectar amenazas y avisar al resto del sistema inmune, para coordinar la mejor respuesta mediante la secreción de factores inflamatorios. Debido a esto, los macrófagos son conocidos como los centinelas de nuestro cuerpo, y también disponen de sus propios ciclos de actividad. De esta manera, los macrófagos están programados para estar más activos durante el día, ya que es cuando estamos despiertos y tenemos más riesgo de infectarnos. Además de incrementar en número en los tejidos, son más propensos a generar más factores inflamatorios en cuanto detectan una amenaza, por lo que la respuesta inmune que desencadenan es más grande que por la noche. Así, durante la noche, que es cuando dormimos y tenemos menos riesgo de infección, los macrófagos reducen sus niveles de actividad.

 

«Engañando» al ciclo

Sin embargo, dado que no tiene mucho sentido que la actividad de nuestro sistema inmune siga oscilando una vez que ya se ha establecido una infección, nuestros macrófagos han desarrollado mecanismos para ‘despertar’ y así estar permanentemente activos frente a la amenaza establecida, independientemente de la hora del día. Este mecanismo, que se activa en respuesta a agentes microbianos y factores inflamatorios, desconecta los relojes moleculares que normalmente limitan la activación del macrófago, permitiendo así una respuesta inmunitaria más robusta.

El estudio de este mecanismo natural de ‘despertar’ nos permitiría aprender a manipular la actividad de nuestros macrófagos:

  • en enfermedades autoinmunes como el lupus, que se caracterizan por un exceso de actividad del sistema inmune, podríamos aprender a adormecer los macrófagos y paliar los efectos de la enfermedad.
  • en las inmunodeficiencias como el SIDA, cuya causa es una falta de activación del sistema inmune, podríamos aprender a despertarlos y así también mejorar la vida de los pacientes.

Por todos estos motivos, es tan importante estudiar el funcionamiento de nuestros ritmos y su manipulación en diferentes patologías.

 

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